复合滤棒端部掉落问题的探讨与分析

徐敏

（广东中烟工业有限责任公司广州卷烟厂，广东 广州 510000）

滤棒是生产卷烟的重要辅料，采用的材料和生产工艺一直不断的改进。近年来出现的新型滤棒不仅提高了焦油过滤效率，降低了吸烟对人体造成的危害，还有利于环境的保护，对卷烟抽吸的口感也有一定的改善。

AB型复合滤棒是主流的新型滤棒之一，广泛应用于烟草行业，其采用两种不同材料生产的滤棒组合而成。但是，由于复合滤棒的生产工艺特殊，在生产的过程中，会出现相位偏移、结构错位、拼接间隙、端部掉落等各种缺陷，从而产生不合格品。广州卷烟厂现有的两种复合机均对此类缺陷采取了一系列措施，如HAUNI公司的MERLIN复合机，采用SEMO与MPC相结合的方式对复合滤棒成型前的来料基棒及拼接成型后的滤棒进行错位、缺失、间隙、偏移等缺陷检测剔除；ITM公司的Solaris复合机，直接在复合滤棒成型后采用B71-B75五个光纤放大器组成序列间隙检测对上述缺陷滤棒检测剔除。如果这些检测仪器或设备出现故障或未投入使用，就会出现缺陷滤棒无法被剔除而进入下一工序，发生质量事故。针对这种情况，解决的办法自然是维修或调整检测设备。若检测设备全部正常且投入使用，在机组正常运行中，应考虑是否还会产生缺陷滤棒不能被机组剔除的情况。在实际生产过程中，广州卷烟厂多次出现复合成型的滤棒发生端部掉落或松动的现象，而且并未被设备剔除。在排除检测设备故障的情况下，怀疑是复合滤棒成型并通过检测之后才发生的端部松动甚至掉落，即缺陷发生在加速轮、分烟轮、传递鼓轮之间。调查质量事故批次的复合滤嘴发现基本都是贴近纸盒内侧的一端基棒分离脱落，结合复合滤棒生产工艺及设备工作原理，滤棒通过加速轮进入分烟轮时，分烟轮槽上排列的孔有气体通过，产生负压，使滤棒急速停留在预定位置，此时，若端部的小段基棒粘贴不牢，惯性较大的情况下，就会产生端部松动分离的缺陷。

针对此种情况，提出几种解决措施。

1 采用双螺旋胶枪

既然是端部小段的基棒粘贴不牢，直观的方式就是增加冷胶胶量。但如果只是单纯的在现有的胶枪的基础上，增加胶枪的出胶量，有可能导致胶量过多，渗过高透成型纸，造成滤棒外观等其他质量问题，也会污染机组各成型轨道、输送轮等，影响设备运转率。

若采用两条直线胶，考虑到端部基棒长度过短，粘贴面积太小，效果可能不太理想。如果在现有的螺旋胶对称面再添加一条螺旋胶，粘贴面积将成倍扩大，粘贴效果大大改进，且不会对机器和滤棒外观质量产生太大影响。

此方法经咨询HAUNI公司专业工程师确认，简易可行，可实施度较高，且有部分卷烟厂已应用此种方法。

2 改变高透成型纸包裹面

成型纸又称滤嘴棒纸属工业用薄型特种纸类，主要用于烟草行业香烟过滤嘴中包裹醋酸纤维丝束等，分为普通型和高透型。复合滤棒及其使用的基棒均采用高透型成型纸，透气度为3000cu（科雷）以上。高透型成型纸是以植物纤维为原料，采用湿法技术制造而成，两面粗糙度不一致。

若复合滤棒所用的基棒采用高透成型纸粗糙的一面外裹醋酸纤维丝束，而复合滤棒采用粗糙面内裹基棒，两粗糙面相对，将大大增加基棒与复合滤棒成型纸间的摩擦阻力，使端部的基棒在进入分烟轮时不易被甩出以致分离脱落。具体摩擦力数值计算需参考中烟摩迪公司生产的高透成型纸双表面粗糙度等参数。

查阅文献《双层高透气度成型纸在复合滤棒中的应用》可知，双层高透成型纸对卷烟透气度、二元复合滤棒的物理指标的影响主要是通过高透纸的组合模式。改变高透成型纸的包裹面，并不会对滤棒和设备产生不良影响。

在生产过程中，我们尝试调转高透成型纸的包裹面后发现，不仅能有效减少复合滤棒端部分离掉落的现象，还能减轻基棒生产过程中粉尘较大的问题。

3 添加长度检测装置

缺陷滤棒之所以未被剔除，是因为它产生在检测设备的后续阶段，并未被监测到。既然如此，能否在滤棒成型之后传送至HCF装盘机入口前添加一个质量检测装置？综合实际情况，不论是端部掉落还是分离松动，均对成品滤棒的长度有影响，可以考虑在最后的传递鼓轮处安装一个长度检测装置，设置阈值，一旦滤棒长度超出范围，即被剔除，到达一定量可导致设备停机。目前滤棒长度检测原理可分为气压原理测量、基于图像测量、基于光电测量、微波测量等，每种检测技术都有各自的优点和缺点。

浙江中烟工业有限责任公司宁波卷烟厂陆海华等人以KDF4滤棒成型机组为研究对象，基于线光源成像原理设计了一种滤棒长度在线测量系统。它采用图像传感器的边缘检测技术测定滤棒两端的投影位置，并通过PLC对采集到的信号进行计算转化，实现对高速运动中滤棒长度检测。但这种系统对端部掉落情况无法检测，复合滤棒成型纸直接影响测量边缘投影位置。

经多方对比，我们可考虑采用基于光反射成像原理的激光位移传感器在线测量滤棒长度，通过位移传感器分别照射滤棒两个端面，光束在滤棒端面形成位置反射信号计算滤棒长度。此种方式可有效检测出端部分离松动及掉落的缺陷滤棒。

该长度测量系统包括长度测量、数据处理及控制、人机交互三大模块，需对机组电气系统，同步信号、开机、停机、剔除等部分进行改进。系统通过同步信号触发位移传感器，获取位置数据，并输送至PLC计算处理。若检测到滤棒长度超标，系统在滤棒到达剔除阀时，打开剔除装置将不合格品剔除，当数量达到一定值，系统发出报警并停机。具体实施措施还需进一步探讨。

在实际生产中，圆周波动、布带不稳定、基棒质量不良等均有可能引起复合滤棒端部松动或分离掉落，需时刻关注设备运行状态，盯紧滤棒成品，牢牢把握生产质量。若端部掉落问题迟迟未解决，可考虑适当降速生产，滤棒通过加速轮进入分烟轮的惯性减少，端部分离出去的可能性也会随之减小。